JP2011114920A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、MMCであって、該MMCを構成する正側直流母線に接続したアーム群(以下、正側グループと呼称)と負側直流母線に接続したアーム群(以下、負側グループと呼称)のそれぞれに対して個別に有効電力指令値および/または無効電力指令値を与えることを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
スイッチング素子の耐圧以上の電圧を出力できる回路方式であり、直流送電システム(HVDC)や無効電力補償装置(STATCOM),モータドライブインバータなどへの応用が期待されている技術である。
ン・オフ制御可能なスイッチング素子とした場合も有効である。
(VUPDC+VVPDC+VWPDC)/3+V0
(VUNDC+VVNDC+VWNDC)/3+V0
102,502,701,801 電力変換装置
103 変圧器
104 リアクトル
105 単位変換器
106 U相正側アーム
107 U相負側アーム
108 V相正側アーム
109 V相負側アーム
110 W相正側アーム
111 W相負側アーム
112,505 正側グループ
113,506 負側グループ
114,507,803 正側グループ制御装置
115,508,804 負側グループ制御装置
116 電圧検出用変成器
117 電流検出器
118 信号線
201 ハイサイド・スイッチング素子
202 ローサイド・スイッチング素子
203 直流コンデンサ
204 ゲートドライバ
205 電圧検出器
206,902 単位変換器制御装置
207 自給電源
301,601 無効電力検出部
302 無効電力制御部
401 統合された正側・負側グループ制御装置
501 単相試験用電源
503 単相変圧器
504 単相電圧検出用変成器
502 無効電力・直流電圧制御部
702 遮断器または開閉器
802 二次電池を接続した単位変換器
901 二次電池
1001 有効電力検出部
1002 有効電力制御部
1101 変圧器103の二次巻線の電圧を表わす電圧源
1102 U相正側アームの等価電圧源
1103 U相負側アームの等価電圧源
1104 V相正側アームの等価電圧源
1105 V相負側アームの等価電圧源
1106 W相正側アームの等価電圧源
1107 W相負側アームの等価電圧源
1201 基本波交流成分のみを考慮したU相正側アームの等価電圧源
1202 基本波交流成分のみを考慮したU相負側アームの等価電圧源
1203 基本波交流成分のみを考慮したV相正側アームの等価電圧源
1204 基本波交流成分のみを考慮したV相負側アームの等価電圧源
1205 基本波交流成分のみを考慮したW相正側アームの等価電圧源
1206 基本波交流成分のみを考慮したW相負側アームの等価電圧源
1207 正側グループの平均直流電圧
1208 正側グループの基本波零相電圧
1209 負側グループの平均直流電圧
1210 負側グループの基本波零相電圧
Claims (14)
- 直列接続された1つまたは複数の単位変換器で構成されたアームをブリッジ状に接続して構成された電力変換装置において、
該電力変換装置の正側直流母線に接続した正側グループアーム群と負側直流母線に接続した負側グループアーム群のそれぞれに対して個別に有効電力、または無効電力を制御する手段を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 直列接続された1つまたは複数の単位変換器で構成されたアームをブリッジ状に接続して構成された電力変換装置において、
該電力変換装置の正側直流母線に接続した正側グループアーム群と負側直流母線に接続した負側グループアーム群のそれぞれに対して個別の制御装置を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 直列接続された1つまたは複数の単位変換器で構成されたアームをブリッジ状に接続して構成された電力変換装置において、
該電力変換装置の正側直流母線に接続した正側グループアーム群と負側直流母線に接続した負側グループアーム群の両方を個別に制御する統合制御装置を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1〜3のうちの1つの電力変換装置において、
前記正側および前記負側グループアーム群がそれぞれ3つのアームを有していることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1〜3のうちの1つの電力変換装置において、
前記正側および負側グループアーム群がそれぞれ2つのアームを有していることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1〜3のうちの1つの電力変換装置において、
前記正側グループアーム群に属する各アームに流れる電流を検出する電流検出器と、前記負側グループアーム群に属するアームに流れる電流を検出する電流検出器とを備えることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1、又は2の電力変換装置において、
前記正側グループアーム群制御装置は、少なくとも前記正側グループアーム群に属する各アームに流れる電流と、前記正側グループアーム群に属する各単位変換器の直流電圧とに基づいて、前記正側グループアーム群の有効および/または無効電力をフィードバック制御する機能を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2に記載の電力変換装置において、前記負側グループアーム群制御装置は、少なくとも前記負側グループアーム群に属する各アームに流れる電流と、前記負側グループアーム群に属する各単位変換器の直流電圧とに基づいて、前記負側グループアーム群の有効および/または無効電力をフィードバック制御する機能を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項3に記載の電力変換装置において、前記統合制御装置は、少なくとも各アームに流れる電流と、各単位変換器の直流電圧とに基づいて、正側および負側グループそれぞれの有効および/または無効電力をフィードバック制御する機能を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜9のうちの1つの電力変換装置において、前記単位変換器は、スイッチング素子と直流コンデンサで構成された主回路と、前記直流コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、前記正側グループアーム群制御装置または前記負側グループアーム群制御装置からの信号を受信し、前記スイッチング素子のゲートパルスを生成する働きと、前記電圧センサからの信号を、前記正側グループアーム群制御装置または前記負側グループアーム群制御装置に伝送する働きとを担当する単位変換器制御装置と、前記単位変換器制御装置からのゲートパルスを受信し、スイッチング素子をオン・オフさせるゲートドライバと、前記単位変換器制御装置とゲートドライバに電源を供給する自給電源とを備えることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜9のうちの1つの電力変換装置において、前記単位変換器は、スイッチング素子と直流コンデンサで構成された主回路と、前記直流コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、前記正側グループアーム群制御装置または前記負側グループアーム群制御装置からの信号を受信し、前記スイッチング素子のゲートパルスを生成する働きと、前記電圧センサからの信号を、前記正側グループアーム群制御装置、または前記負側グループアーム群制御装置に伝送する働きとを担当する単位変換器制御装置と、前記単位変換器制御装置からのゲートパルスを受信し、スイッチング素子をオン・オフさせるゲートドライバと、前記単位変換器制御装置とゲートドライバに電源を供給する自給電源とを備え、前記直流コンデンサと並列に、あるいはDC−DCコンバータを介して二次電池、その他のエネルギー貯蔵または発生装置を接続したことを特徴とする電力変換装置。
- 直列接続された1つまたは複数の単位変換器で構成されたアームをブリッジ状に接続して構成された電力変換装置において、
該電力変換装置の第1の母線に接続した第1のアーム群と第2の母線に接続した第2のアーム群のそれぞれに対して個別に有効電力、又は無効電力を制御する機能を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置において、前記第1および第2のアーム群を電力系統または試験用電源に対して個別に投入・解列するための開閉手段を備えていることを特徴とする電力変換装置。
- 直列接続された1つまたは複数の単位変換器で構成されたアームをブリッジ状に接続して構成された電力変換装置において、
該電力変換装置の正側直流母線に接続した正側グループアーム群と負側直流母線に接続した負側グループアーム群の有効電力、又は無効電力出力が異なることを特徴とする電力変換装置。
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